Moldado de inyección de silicona líquida
El moldeo por inyección es el proceso de fabricación más común para piezas de plástico, y la mayoría de las piezas de plástico moldeadas están hechas de termoplásticos, como se explica en nuestra página de servicios de moldeo por inyección de plástico. Pero el moldeo por inyección también se puede usar para hacer piezas de termosets como el caucho líquido de silicona (LSR).
El moldeo por inyección de silicona líquida proporciona una excelente manera de fabricar piezas flexibles, resistentes al impacto y resistentes a la temperatura en grandes cantidades. Implica la mezcla de una solución de silicona de dos partes antes del moldeo, la mitad de los cuales contiene un catalizador de platino que permite que la silicona se cure en un sólido.
La silicona líquida de moldeo por inyección nos permite producir muchas piezas útiles (casas, equipos de cocina, componentes sobrecargados y mucho más) para una amplia gama de clientes.
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Ventajas del moldeo de inyección de silicona líquida
El moldeo por inyección de silicona líquida combina dos conjuntos de beneficios: las capacidades de producción de alta calidad de alta volumen del moldeo por inyección y las propiedades del material elastomérico del caucho de silicona líquida. Las ventajas clave incluyen:
- Eficiencia: El proceso de inyección de moho es altamente eficiente, lo que permite la producción rápida de grandes pedidos.
- Detalle: La alta presión de la inyección asegura que la silicona líquida alcance cada grieta del molde antes de curarse, incluso más efectivamente que un termoplástico derretido.
- Aumento de la libertad del diseño: Las piezas de silicona no necesitan ser enfriadas uniformemente y son fáciles de eliminar de un molde de metal, lo que permite una mayor libertad de diseño.
- Propiedades del material: Las piezas de silicona tienen una excelente resistencia térmica, química y eléctrica, así como un conjunto de baja compresión.
- Asequibilidad: La producción rápida y eficiente asegura un bajo costo por parte. El caucho líquido de silicona funciona particularmente bien con moldes de aluminio de bajo costo, reduciendo aún más los costos.
- Producción de alto volumen: El moldeo por inyección puede facilitar la producción de piezas de silicona de alto volumen en millones.
Las limitaciones del moldeo por inyección de silicona líquida incluyen la no reformabilidad y la no reciclabilidad de las piezas de termoSet, el alto costo del frente de las herramientas (que puede dar como resultado un alto costo por parte cuando se trata de bajos volúmenes), ciertas restricciones de diseño y el tiempo adicional necesario para mezclar los dos componentes líquidos.
Aplicaciones de moldeo por inyección de silicona líquida
Automotor
La silicona moldeada por inyección tiene muchos usos en la industria automotriz, en gran medida hasta su excelente resistencia a la temperatura, lo que le permite funcionar cerca de los motores y otras fuentes de calor.
Las autopartes comunes hechas de silicona incluyen sellos de un solo cableado, radial y brida; conectores; asambleas; cubiertas electrónicas; y cojines de ventilación A/C.
Una aplicación más visible es el borde suave de una cuchilla del limpiaparabrisas: la silicona es un material ideal porque no rasca la superficie del parabrisas. Las palas de silicona líquida también duran más que las gomas tradicionales, ya que no se degradan con el tiempo con la exposición a la luz solar.
Médico
El moldeo de inyección de silicona líquida es un proceso valioso para aplicaciones médicas. Esto se debe a su excelente biocompatibilidad, es seguro usar durante períodos prolongados en la piel humana, así como su suavidad y flexibilidad.
Las piezas médicas moldeadas por inyección pueden incluir sistemas de administración de fármacos, sistemas de manejo de fluidos, componentes de biotecnología, sellos, catéteres, máscaras respiratorias, lentes y cubiertas para dispositivos médicos electrónicos.
Industrial
La idoneidad de la silicona líquida de moldeo por inyección para piezas como sellos y juntas contribuye a su popularidad en entornos industriales. Otras piezas de silicona comunes para aplicaciones industriales incluyen dispositivos de alivio de cepas y ojales.
Estas piezas moldeadas son duraderas y ofrecen una buena resistencia UV, resistencia química y resistencia a la temperatura.
Productos de consumo
Se puede utilizar el moldura de inyección de silicona líquida para fabricar productos de consumo como utensilios de cocina, relojes de pulsera, tecnología portátil, juguetes, chupetes y biberones.
Sobrecarga con silicona líquida
Uno de los usos más importantes del moldeo por inyección de silicona líquida es la sobremoldeamiento, en el que las piezas de goma se combinan con piezas rígidas hechas de termoplásticos. Esto es particularmente útil para agregar pieles de silicona que absorben el choque a los dispositivos electrónicos, agregando manijas suaves ergonómicas a herramientas manuales o cepillos de dientes, y para otras aplicaciones.
El proceso implica el uso de un componente termoplástico sólido como sustrato y moldeo de silicona encima. Se puede llevar a cabo de dos maneras:
- Moldeo de doble disparo: inyectar termoplástico en un molde, dejarlo curar, luego inyectar silicona en el espacio restante y dejarlo curar.
- Moldeo de inserción: colocar un componente termoplástico prefabricado en el molde, luego inyectar silicona en el molde.
Las siliconas no típicamente no se unen químicamente con termoplásticos, por lo que se puede lograr una conexión incorporando subprote o protuberancias en el diseño, lo que permite que las dos secciones se "bloqueen".
Consideraciones especiales
Diseño de piezas
El moldeo de inyección de silicona líquida tiene un conjunto ligeramente diferente de requisitos de diseño para el moldeo por inyección termoplástica. Afortunadamente, las reglas de diseño son menos estrictas para las piezas de silicona que los termoplásticos.
Debido a que la silicona es flexible, es bastante fácil de eliminar de un molde de metal. Esto significa que los diseñadores no necesitan considerar la colocación del pasador de eyectores (la parte puede levantar manualmente del molde, y puede estar más flojo con ángulos de tiro. Además, la naturaleza de adelgazamiento de la silicona líquida significa que fluye fácilmente a todas las áreas del molde, reduciendo la necesidad de espesores de pared altamente consistentes. Las piezas de silicona también pueden ser más gruesas que las termoplásticas.
Otra oportunidad de diseño brindada por el moldeo por inyección de silicona líquida es el potencial para sobresalir secciones socavadas. Dado que el material es suave y flexible, la parte, y su protuberancia irregular, a menudo se puede sacar del molde sin la necesidad de una acción lateral.
Por otro lado, una limitación del moldeo por inyección de silicona líquida es su tendencia a causar destellos: la viscosidad del líquido significa que puede filtrarse fácilmente en la línea de separación. Es importante asegurarse de que las herramientas se sellen correctamente para mitigar este problema.
Las reglas generales a seguir incluyen:
- Líneas de separación cortas para minimizar los efectos del flash
- No se necesita un borrador necesario para piezas muy superficiales; un grado por 2.5 cm de lo contrario
- Las puertas deben colocarse en las áreas inferior / en áreas no visibles
Medición y mezcla
A diferencia del moldeo por inyección termoplástica, el moldeo por inyección de silicona líquida requiere los dos componentes de la silicona, uno de los cuales contiene el catalizador de platino, que se bombeará en una relación constante usando una unidad de medición, luego combinada con un mezclador estático o dinámico.
Temperatura
Durante el proceso de moldeo por inyección termoplástica, un termoplástico sólido se derrite en un líquido, se inyecta en el molde, luego se enfría para volver a convertirlo en un sólido.
Pero la silicona líquida funciona de manera opuesta: es líquido a temperatura ambiente, y una vez que se inyecta en el molde, el molde se calienta para acelerar el curado. (Para evitar el curado líquido de silicona antes de llegar al molde, los fabricantes pueden usar un corredor enfriado y un sistema de sprue).
Los clientes no necesitan prestar demasiada atención a este hecho, pero deben tener en cuenta que los proveedores experimentados de moldeo de silicona, a diferencia de los especialistas termoplásticos, estarán mejor posicionados para facilitar el proceso y mitigar problemas como Flash.
Alternativas
Hay formas de crear piezas similares a la silicona sin moldeo por inyección de silicona líquida, utilizando un proceso alternativo y/o material.
Desde una perspectiva del proceso, la alternativa más cercana es el moldeo por inyección de los elastómeros termoplásticos (TPE) o vulcanizados termoplásticos (TPV); Estos son plásticos flexibles y resistentes al impacto que se derriten, inyectan y se solidifican como otros termoplásticos. Una ventaja de estos materiales es que no requieren medición y mezcla. Pero aunque tienen propiedades elastoméricas, TPE y TPV están sujetos a debilidades termoplásticas como la degradación en la luz solar, y pueden no ser adecuados para ciertas aplicaciones médicas.
Más allá de la moldura de inyección, TPE es uno de los pocos materiales que se pueden convertir en un filamento de impresión 3D flexible; Un material utilizado para fabricar piezas de goma aditivas. TPU es otro material de este tipo.
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